面试官：来讲一下浏览器中的强缓存和协商缓存的区别

写在前面

对于一道高频的面试题，可能很多小伙伴还不知道这两者的区别，不知道是用来做什么的，以及有什么好处，强缓存和协商缓存是 Web 缓存机制的重要组成部分，它们在优化 Web 应用性能方面发挥了重要作用，接下来我们就来详细的聊一下吧！

强缓存

概念

强缓存指的是在缓存有效期内，不需要向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源。这意味着在缓存有效期内，浏览器直接使用缓存的资源，不会与服务器通信。

好处

1. 减少服务器负载：减少了不必要的请求，服务器负载显著降低。
2. 提高页面加载速度：资源直接从本地缓存中读取，减少了网络延迟，页面加载速度更快。
3. 节省带宽：避免重复下载相同的资源，节省了带宽资源。
4. 改善用户体验：快速的页面加载提高了用户满意度和留存率。

如何开启

强缓存主要通过 HTTP 响应头中的 Expires 和 Cache-Control 属性来实现。这些属性是由服务器在响应中设置的，并指示浏览器如何缓存资源。

详细说明

Expires

• 定义：一个绝对时间点，在此时间点之前，缓存的资源被认为是有效的。
• 位置：响应头
• 例子 ：Expires: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT

Cache-Control

定义：更现代、更灵活的缓存控制方式，可以定义更细粒度的缓存策略。

位置：响应头

常用指令：

max-age：相对时间，以秒为单位。例如：Cache-Control: max-age=3600 表示资源可以缓存 3600 秒（1 小时）。

no-cache：不使用强缓存，每次都要向服务器发送请求以确认资源是否改变。

no-store：不缓存资源，完全禁用缓存。

public：表示响应可以被任何缓存存储（包括浏览器和中间代理服务器）。

private：表示响应只能被单个用户的浏览器缓存，不允许代理缓存。

协商缓存

概念

协商缓存需要客户端和服务器之间的交互。当缓存资源过期时，客户端会向服务器发送请求，服务器根据请求头中的信息判断客户端缓存的资源是否仍然有效。

好处

1. 节省带宽：对于未修改的资源，服务器只返回状态码而不发送资源内容，节省了带宽。
2. 减少延迟：即使需要与服务器通信，304 响应也比完全下载新的资源更快。
3. 保持资源最新：确保浏览器使用的是最新版本的资源，提高了数据的一致性和可靠性。
4. 平衡性能与新鲜度：在减少不必要请求的同时，确保资源的实时更新。

如何开启

协商缓存使用的主要属性是服务器 返回的 Last-Modified 和 ETag ，而在下次请求时会使用 If-Modified-Since 和 If-None-Match， 它们的值在实现协商缓存时起着关键作用。

详细说明

协商缓存相关属性:

Last-Modified:（服务器响应）

• 含义: 资源的最后修改时间。
• 格式: 一个 GMT 格式的时间字符串。
• 示例: Last-Modified: Mon, 06 May 2024 15:29:24 GMT
• 备注：和 If-Modified-Since 配合使用

If-Modified-Since:（请求头携带）

• 含义: 客户端发送的请求头，其值通常是上次请求时服务器返回的 Last-Modified 值。
• 用途: 服务器根据这个值判断资源是否有更新。

ETag:（服务器响应）

• 含义: 资源的唯一标识符，通常是资源内容的哈希值或版本号。
• 示例: ETag: "vXLkk8K9CFhdG97yneeeSdE6ow4=
• 备注：和 If-None-Match 配合使用

If-None-Match: （请求头携带，优先级更高）

• 含义: 客户端发送的请求头，其值通常是上次请求时服务器返回的 ETag 值。
• 用途: 服务器根据这个值判断资源是否有更新。

协商缓存的工作流程

首次请求 ：浏览器请求资源，服务器返回资源内容以及 Last-Modified 和/或 ETag。

Last-Modified: Mon, 06 May 2024 15:29:24 GMT
ETag: "vXLkk8K9CFhdG97yneeeSdE6ow4="

后续请求 ：浏览器再次请求该资源时，会带上 If-Modified-Since 和/或 If-None-Match 请求头。（当资源被缓存后，浏览器会根据之前服务器响应中的缓存头信息，在后续请求中自动添加这些请求头，以实现协商缓存机制。）

If-Modified-Since: Mon, 06 May 2024 15:29:24 GMT
If-None-Match: "vXLkk8K9CFhdG97yneeeSdE6ow4="

服务器响应：如果资源未修改，服务器返回 304 Not Modified 状态码，不包含消息体，浏览器继续使用缓存资源。

如果资源已修改，服务器返回 200 OK 状态码和新的资源内容，同时更新 Last-Modified 和/或 ETag。

优先级

• 服务器首先会检查If-None-Match中的 ETag 值是否与服务器上该资源的当前 ETag 值匹配。
• 如果 ETag 匹配成功（即资源内容未发生变化），服务器会返回 304 Not Modified 状态码，并结束响应，不再检查Last-Modified。
• 如果ETag匹配失败（即资源内容可能发生变化），服务器会继续检查If-Modified-Since中的 Last-Modified值（这提供了一个"双重检查"的机制，有助于在各种情况下优化资源传输）。
• ETag 的优先级高于Last-Modified。这是因为 ETag 是基于资源内容生成的唯一标识符，能够更加准确地反映资源是否发生变化。而 Last-Modified 只是记录了资源最后修改的时间戳，可能会因为某些原因（如服务器时间设置不准确、文件被定期生成但内容未变等）而导致不准确。

综合对比

特性/机 制	强缓存	协商缓存
定义	浏览器直接从缓存中读取资源，无需与服务器通信	浏览器向服务器验证缓存资源的有效性
实现方式	HTTP 头信息中的 Expires 和 Cache-Control	HTTP 头信息中的 Last-Modified 和 ETag
响应头	Expires, Cache-Control	ETag, Last-Modified
请求头	无需特定请求头	If-None-Match, If-Modified-Since
匹配优先级	无	ETag 优先级高于 Last-Modified
匹配原理	根据缓存有效期直接使用缓存	浏览器发送上次接收的 ETag 或 Last-Modified，服务器比较并返回 304 或 200
处理流程	浏览器检查缓存有效期，若有效直接使用	浏览器请求资源时，发送 If-None-Match 和 If-Modified-Since，服务器根据 ETag 和 Last-Modified 判断是否返回 304 或 200
典型场景	静态资源如图片、CSS、JS 文件	动态资源或频繁更新的资源
缓存控制	由浏览器控制，依赖于缓存策略和有效期	由服务器控制，通过生成和验证 ETag 和 Last-Modified 实现
优先级处理	不涉及优先级	服务器优先检查 If-None-Match，ETag 不匹配时直接返回 200，不再检查 If-Modified-Since
资源变化检测	依赖于缓存时间，不检测内容变化	基于内容 (ETag) 或修改时间 (Last-Modified) 检测资源变化
缓存策略	通过设置缓存有效期控制	通过服务器和浏览器间的缓存验证控制
优势	减少网络请求，提升加载速度	确保资源最新状态，节省带宽
劣势	可能使用过期的缓存，无法实时更新	增加请求开销，需要服务器支持

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